(Bon, là je partage trois médias russes, dont 2 de l'opposition pour que nous sachions de quoi on parle lorsqu'on discute au sujet de la Fédération de Russie. Je fais la même pour les USA avec des blogs pro-trump, en fait 1 seul et les autres opposants. note de rené)
Substance Answers : La recherche synchrotron aidera à créer les matériaux du futur
Les accélérateurs de particules de classe mégascience permettent d'étudier et de concevoir des matériaux à l'échelle atomique. De tels développements posent les bases du développement de technologies proches de la nature, a déclaré Mikhaïl Kovalchuk, président du Centre de recherche de l'Institut Kourtchatov. Ces questions ont été abordées lors du forum « Recherche utilisant le rayonnement synchrotron, les neutrons et les électrons ». Durant les quatre jours du forum, les scientifiques ont partagé leur expérience sur la manière dont les méga-installations contribuent à la création de batteries pour téléphones, de réactifs intelligents pour le raffinage souterrain du pétrole, d'aubes de turbine pour moteurs d'avion et de composants pour la microélectronique avancée.
Pourquoi ai-je besoin d'installations de classe mégascience ?
Les résultats du IIIe Forum Kourtchatov « Recherche utilisant le rayonnement synchrotron, les neutrons et les électrons » ont été présentés à Moscou. Ce forum s'est tenu du 21 au 24 octobre à la Maison des scientifiques Alexandrov. Il s'inscrivait dans le cadre du Forum sur les technologies proches de la nature, organisé par le Centre national de recherche de l'Institut Kourtchatov.
« Notre pays met en œuvre un programme d'envergure visant à créer et à moderniser des installations scientifiques de pointe de classe mégascience – des complexes robustes et coûteux permettant l'étude et la conception de matériaux à l'échelle atomique. Ce sont des outils universels que les scientifiques utilisent pour mettre en œuvre un large éventail de méthodes de recherche hautement sensibles. Ces installations servent à étudier la microstructure des matériaux, des tissus vivants, des molécules médicinales et d'autres substances », a déclaré Mikhaïl Kovalchuk, président du Centre de recherche de l'Institut Kourtchatov, lors de la séance plénière.
Selon lui, les spécialistes russes occupent une position de leader mondial dans le développement de tels complexes. C'est en grande partie grâce à eux que notre pays acquiert une supériorité stratégique dans des domaines clés de haute technologie.
« La recherche sur les synchrotrons et les neutrons est un outil essentiel pour la formation des bases scientifiques et technologiques de la bioéconomie. Ces méthodes permettent d'observer en détail le fonctionnement des systèmes et des processus du monde environnant. La compréhension des mécanismes du vivant ouvre ainsi la voie à la création de technologies proches de la nature », a déclaré Nikita Marchenkov, directeur adjoint du projet au Centre de recherche mégasciences de l'Institut Kurchatov.
Il a expliqué que l'institut dispose aujourd'hui de plusieurs méga-installations. Parmi elles, KISI-Kurchatov, seule source spécialisée de rayonnement synchrotron de l'ex-Union soviétique, ainsi que le complexe de réacteurs de recherche PIK, le plus puissant au monde, générateur de neutrons. Il est situé à Gatchina, sur le territoire de l'Institut de physique nucléaire BP Konstantinov de Saint-Pétersbourg, qui fait partie de l'Institut Kourchatov.
Comment les scientifiques appliquent la recherche synchrotron et neutronique
Le Forum Kourtchatov se tient chaque année. Cette plateforme permet de partager les expériences et de fédérer les efforts des plus grands scientifiques du pays qui mènent des recherches dans des installations scientifiques de grande envergure. Lors du forum, les travaux des spécialistes ont été divisés en dix sections thématiques.
Les scientifiques ont notamment discuté des perspectives d'utilisation des rayons X pour l'étude de matériaux aux propriétés utiles, ainsi que des spécificités des études structurales des systèmes biologiques. Les questions d'écologie et de chimie des substances radioactives ont été abordées dans une section distincte. Les chercheurs ont accordé une grande importance aux possibilités de prédiction de la structure et du comportement des substances par calcul. De plus, les participants ont passé en revue les aspects matériels et méthodologiques des expériences synchrotron et neutronique.
« Parmi les développements rendus possibles par nos installations, on peut citer les nouveaux matériaux métallo-céramiques utilisés pour la fabrication des aubes de turbines de moteurs d'avion. Ces pièces comptent parmi les plus sollicitées des technologies modernes. Elles sont soumises à des températures extrêmes, à un environnement chimique agressif, à des vitesses élevées et à des vibrations. Les recherches au synchrotron ont permis d'étudier la structure interne du matériau et d'obtenir des paramètres optimaux. Ces matériaux sont déjà utilisés dans la production de moteurs d'avion », a expliqué Nikita Marchenkov.
En outre, les méga-installations aident à créer des catalyseurs pour l'industrie chimique, des réactifs « intelligents » pour le raffinage souterrain du pétrole, des composants pour la microélectronique avancée et d'autres développements de haute technologie, a-t-il ajouté.
« Notre groupe étudie les matériaux pour les batteries métal-ion. Il s'agit de systèmes utilisant des ions alcalins, comme le lithium ou le sodium, pour stocker l'énergie. Lors de la charge et de la décharge, des modifications structurelles du matériau affectent directement les propriétés de la batterie. En comprenant comment ces transformations se produisent et quel est leur mécanisme, nous pouvons influencer et améliorer les caractéristiques finales des appareils. Ce sont précisément les méthodes synchrotron qui permettent d'étudier ces processus avec une grande précision », a déclaré à Izvestia Stanislav Fedorov, professeur associé au Centre des technologies énergétiques de l'Institut des sciences et technologies de Skolkovo.
Selon lui, les efforts du groupe visent à développer à la fois des batteries lithium-ion pour les nouveaux appareils électroniques portables et des systèmes sodium-ion à grande échelle. Ces dispositifs peuvent servir à stocker l'énergie sur les lignes de transport d'électricité. Ils permettront de créer des réserves d'énergie en période de consommation minimale et d'augmenter leur consommation en période de pointe, ce qui réduira les pertes et le coût de l'électricité.
Outre les travaux des sections, l'école de jeunes scientifiques « Approches modernes pour la création de matériaux de détection » s'est tenue lors du forum. Ses travaux visaient à fédérer les efforts des jeunes scientifiques afin de trouver des moyens de créer des technologies nationales de détection des rayons X et des neutrons.
Le forum s'est terminé par une discussion sur le programme russe de développement des méga-infrastructures scientifiques. Par décret du Président de la Fédération de Russie et sous la supervision scientifique du Centre de recherche de l'Institut Kourtchatov, l'un des meilleurs réseaux mondiaux de méga-installations est en cours de création dans différentes régions de Russie. Cette infrastructure de recherche unique est destinée à devenir la base du développement de la sécurité nationale et de l'indépendance technologique de notre pays pour les décennies à venir.
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